Многоканальная цифровая система передачи информации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?екодера взвешивающего типа с цифровым экспандированием эталонов ясен из рис. 5.4.
Рис. 5.4 Структурная схема нелинейного декодера
Декодер содержит цифровой регистр (ЦР), блок экспандирующей логики (ЭЛ), блок выбора и коммутации эталонных токов (БКЭ) и два генератора эталонных токов положительной (ГЭТ1) и отрицательной (ГЭТ2) полярностей.
Восьмиразрядная кодовая группа принятого ИКМ сигнала записывается в ЦР, формируясь на его выходах 1 - 8 в виде параллельного 8-разрядного двоичного кода. Первый разряд этой кодовой комбинации определяет полярность включаемого ГЭТ, а (2 - 8) - й разряды - номер сегмента и уровень квантования на характеристике экспандирования. В соответствии с принятой кодовой комбинацией включаются соответствующие эталоны, от суммарного тока которых зависит величина (амплитуда) декодированного отсчета АИМ сигнала. Так, при декодировании кодовой комбинации 11011001 включаются ГЭТ1 и ключи эталонных токов 256, 128, 16 с суммарным значением 400 усл. ед.
Как отмечалось ранее, для уменьшения искажений при декодировании используется еще 12-й корректирующий эталон, paвный по значению 0,5 шага квантования сегмента. Для данного примера корректирующий эталонный ток равен 8 усл. ед. и общее суммарное значение токов составит 408 усл. ед. /1/.
.4 Выбор структурной схемы кодирующего и декодирующего устройства
Для проектируемой системы связи при оптимальном качестве передачи информации лучше всего подходят нелинейные кодеки взвешивающего типа.
Кодирующее устройство предназначено для нелинейного аналого - цифрового преобразования сигнала в восьмиразрядные кодовые комбинации.
В кодере осуществляется закон компандирования, соответствующей характеристике А = 87,6 с тринадцатью сегментами.
Аналого - цифровое преобразование имеет следующие параметры:
Число разрядов- 8:
Число уровней квантования - 256;
Отношение наклона смежных сегментов-2;
Частота дискретизации-8 кГц.
Аналого - цифровое преобразование в кодере включает в себя инверсию чётных разрядов. Уровень перегрузки кодирующего устройства соответствует уровню синусоидального входного сигнала, превышающий номинальный уровень на 3, 14 дБ.
В основу построения кодера положен метод поразрядного уравновешивания. Сигнал отсчёта АИМ - 2 многократно сравнивается с эталонными сигналами, которые включаются таким образом, что разность амплитуд этих сигналов в конце цикла кодирования не превышала одного шага квантования.
Функциональная схема кодера представлена на рис. 5.4 и содержит следующие узлы:
амплитудно-импульсный модулятор АИМ - 2;
компаратор;
формирователь эталонных сигналов, включающий в себя два одинаковых преобразователя тока (ПТ) и преобразователь код - ток (ПКТ);
дешифратор;
регистр управления;
формирователь выходного сигнала кодера;
устройство коррекции нуля кодера;
схему ввода сигналов контроля и коррекции нуля кодера;
логику реверса;
Входной сигнал поступает на вход модулятора АИМ - 2, где осуществляется дискретизация во времени. На выходе АИМ - 2 формируются последовательности импульсов с плоской вершиной и амплитудами, пропорциональными по величине входных сигналов в моменты дискретизации. Сигнал АИМ - 2 поступает на компаратор, где происходит сравнивание его с эталонами формируемыми ФЭС.
Устройство коррекции нуля кодера обеспечивает симметрию квантующей характеристики кодера относительно нулевого значения входного сигнала.
Основной особенностью данной схемы кодера является то, что в формирователе эталонных сигналов используется 5 эталонных генераторов тока (с условным весом 210, 29, 28, 27, 26 усл. ед.). Компрессия суммарного эталонного тока осуществляется путём коммутации узлов декодирующей матрицу R - 2R (рис. 5.5). Такое построение ФЭС упрощает цифровую часть нелинейного кодера, имеющего 13 - сегментную квантующую характеристику.
Работа кодера поясняется временными диаграммами на рис. 5.6. В момент времени t0 производится определение полярности входного сигнала. Компаратор формирует импульсы на одном из выходов Обр. связь А или Обр. связь В в зависимости от значения знака d или , формируемого из этих сигналов, логика реверса подключает выходы дешифратора к одному из преобразователей тока.
Одновременно в момент времени t0 начинается поиск сегмента характеристики компрессии, в пределах которого находится амплитуда данного отсчёта сигнала. При этом в ПКТ включается старший эталон и ключ S4 в преобразователе тока на выходе матрицы имеем эталонный ток Iэт = 128 усл. ед.(т. к. ток от источника 16I = 2048 усл.ед. проходит через S4 и компрессируется в матрице в 8 раз). Затем в следующий момент по решению компаратора в дешифраторе вырабатывается сигнал, который включает ключ S4 и включает ключ S2 или S6. Поиск сегмента длится в течении трёх тактов кодирования. В результате в преобразователе тока остаётся включенным только один ключ.
Алгоритм поиска сегмента показан на рис. 5.7. В последних четырёх тактах кодирования производится линейное поразрядное уравновешивание разности входного и эталонного сигналов с помощью генераторов эталонного токов в ПКТ (8J, 4J, 2J).
Рис. 5.4 Функциональная схема кодирующего устройства
Кодер по принципу действия можно функционально разделить на два устройства:
кодер - аналоговая часть;
регистр кодера.
Аналоговая часть кодера предназначена для выполнения следующих функций:
формирования группового сигнала АИМ - 2, имеющего